科普視頻 世界上最快的客機：協和式飛機的工作原理

這是一架協和式飛機 這是一架傳奇的超音速客機 它能夠以超過音速的速度飛行 並且能夠以當今傳統客機的兩倍速度巡航 時速達到1350英里 它能夠在不到三個半小時的時間內 橫渡大西洋 協和式飛機的飛行高度高達六萬英尺 乘客在旅途中可以看到地球的弧度 今天我們將探索這架超音速飛機的獨特之處 及其工作原理 讓我們開始吧 協和式飛機誕生於20世紀60年代英國的 BAC公司和法國的Aerospatiale公司之間的 一項雄心勃勃的合作 經過十年的發展 協和式飛機於1976年投入使用 主要由英國航空公司和法國航空公司運營 協和式飛機長202英尺 翼展84英尺 高40英尺 協和式飛機最顯著的特徵 是它的三角翼設計 一個沒有獨立水平穩定器的三角形形狀 與普通飛機的三度相比 協和式飛機必須以大約16度的更陡峭的角度 接近跑道 這種陡峭的進場方式是必要的 因爲三角翼在低速飛行時 只有在高引腳時才能產生足夠的勝利 協和式飛機採用了一種機械化的機頭 它可以下降12.5度 以便飛行員在高引腳機動過程中 能夠清楚地看到跑道 該機構有四個位置 最上面的位置是完全收回的位置 在超音速飛行中使用 第二個位置會降低一個特殊的隔熱遮陽板 保護駕駛艙免受超音速飛行的高溫影響 第三個位置是五度下降的位置 用於起飛和滑行 以提高飛行員的視野 最後一個設置 會將機頭進一步下降到12.5度的位置 這對於在高引腳下着陸是必要的 協和式飛機還有一個小的尾部緩衝輪 通常不使用 但設計用於在陡峭的起飛和着陸角度下 保護後機身和發動機 協和式飛機的內部佈局 在一個狹窄的機身中最大限度地提高了效率 同時仍然保持了奢華 前面是駕駛艙 有四個座位 機長、副機長、飛行工程師 和一個公關察員或學員使用的跳躍座椅 在駕駛艙後面 是一個緊湊的盥洗室和廚房區域 然後是前客艙 有40個豪華座位採用2-2的佈局 機身中部還有兩個盥洗室 而後部則設有另外60個乘客座位 在最後面還有一個廚房 用於在相對較短的超音速飛行中準備餐點 協和式飛機的發動機安裝在機翼下方 四臺強大的 羅爾斯、羅伊斯、斯內克馬奧林匹斯 593渦輪噴氣發動機 這是爲超音速飛行而製造的一些最先進的噴氣發動機 這些發動機是工程奇蹟 每臺都能產生驚人的38000磅推力 並配備了加力燃燒室 它們的工作原理如下 與所有噴氣發動機一樣 空氣通過進氣口吸入 通過壓縮機葉片壓縮到極高的壓力 與燃料混合並在燃燒室中點燃 然後以熱氣體的形式排出以產生推力 爲了獲得額外的動力 尤其是在起飛和加速到超音速的過程中 協和式飛機採用了加力燃燒室 額外的燃料噴射到熾熱的排氣流中 點燃二次燃燒 就像火箭推進器一樣提高推力幫助飛機突破音障 加力燃燒室使推力增加了26% 產生了突破音障所需的巨大額外推力 這項技術是從軍用戰鬥機上借鑑來的 是達到超音速的關鍵 協和式飛機有13個獨立的油箱 分散在它的三角翼上 可以容納令人印象深刻的119,000升燃油 獨立的油箱還在飛機控制中起着至關重要的作用 當協和式飛機加速到2馬赫時 機翼上的壓力中心 升力有效作用的點往往會向後移動 向後移動高達1.8米 雖然這種偏移對於速度較慢的商用飛機來說不是什麼大問題 但在超音速下 它可能會造成嚴重的控制問題 如果沒有補償 飛機可能會面臨危險的俯衝 爲了防止這種情況 協和式飛機採用了一種巧妙的燃油管理系統 隨着速度的增加 燃油會逐漸從前部的配平油箱 轉移到後部的配平油箱和機翼上的集油箱中 最多20噸燃油的這種移動 使重心向後移動 使其與新的壓力中心對齊 結果呢 即使是達到音速的兩倍 飛機也能保持完美的平衡 協和式飛機不僅僅是一架飛機 它是創新、優雅和雄心的象徵 它突破了商用航空的界限 將先進的工程技術與令人驚歎的速度結合在一起 雖然它於2003年退役 但協和式飛機的傳奇 至今仍能抓住人們的想象力 激勵着新一代的超音速飛行